【正文】 在此，謹向她的辛勤培養(yǎng)和悉心關(guān)懷表示衷心的感謝。從選題到成文的每一步工作，無不傾注著吳老師的心血。 另外也感謝大學(xué)老師們對我的教育培養(yǎng)，他們細心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。吳老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。此次設(shè)計不僅是對我們以前學(xué)習(xí)的一種深入，更是我們今后工作的一種理論基礎(chǔ)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，熟悉橋式起重機及式起重機小車運行機構(gòu)的工作原理，它們的各種結(jié)構(gòu)，掌握了設(shè)計計算思路和方法，也更嫻熟地運用AutoCAD繪制零件圖和設(shè)計總圖，提高了專業(yè)設(shè)計計算和繪圖能力；同時也讓我了解到了很多方面東西。本設(shè)計通過對橋式起重機小車運行機構(gòu)的總體設(shè)計計算、小車運行機構(gòu)減速器的總體設(shè)計計算及零件的校核，較為理想地實現(xiàn)了任務(wù)書中對橋式起重機小車運行機構(gòu)的參數(shù)要求。此次設(shè)計的起重機為工廠加工車間使用的電動雙梁吊鉤橋式起重機，要求投入實際生產(chǎn)以后系統(tǒng)工作穩(wěn)定，運行可靠，同步精度符合要求，所以設(shè)計的起重機具有高性能、高可靠性。減速器采用油潤滑的方式，選用220中負荷工業(yè)齒輪油（GB59031995）；軸承的潤滑方式為采用脂潤滑，選用通用鋰基潤滑脂ZL2（GB73241994）。本設(shè)計還完成了減速器中的齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。整個傳動過程比較平穩(wěn)，且小車運行機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，維修容易，價格低廉。本設(shè)計采用電動機作為源動力，電動機輸出軸和減速器的高速軸通過聯(lián)軸器聯(lián)接，通過減速器輸出比較慢的轉(zhuǎn)速，輸出軸通過聯(lián)軸器與浮動軸聯(lián)接，浮動軸的另一端通過聯(lián)軸器與車輪的芯軸聯(lián)接，將動力傳遞給車輪，以驅(qū)動車輪的運行。本設(shè)計參考了傳統(tǒng)橋式起重機小車運行機構(gòu)的設(shè)計，小車運行機構(gòu)的傳動方式采用把減速器放置于小車的主動輪的中間，采用聯(lián)軸器連接。根據(jù)表，選定小車軌距，初選小車輪距 按照選定的小車運行機構(gòu)方案進行機構(gòu)布置小車運行機構(gòu)的布置圖如下：圖11 小車布置圖Fig11 Trolley arrangement 根據(jù)表和相應(yīng)聯(lián)軸器型號查得： 根據(jù)減速器的設(shè)計知：減速器中心平面至輸出軸端的距離為262 mm。 鍵連接的選擇與校核計算（1）高速軸上鍵的選擇與校核由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知，在高速軸上的尺寸為： 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強度條件為 （22） 其中， 根據(jù)表查得 代入數(shù)據(jù)計算得故滿足其強度條件（2）中間軸上鍵的選擇與校核由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知，在中間軸上的尺寸為： 其中由于兩鍵的寬度和高度一樣，只是長度不一樣，因此只需校核長度小的平鍵，即代入數(shù)據(jù)計算得故滿足其強度條件（3）低速軸上鍵的選擇與校核由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知，在中間軸上的尺寸為： 其中 對此相比較，只需要校核前者的鍵，即代入數(shù)據(jù)計算得故滿足其強度條件 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)表有，鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸如下：箱座壁厚：箱座壁厚：箱蓋凸緣厚度：箱蓋凸緣厚度：箱座底凸緣厚度：地腳螺栓直徑：，取地腳螺釘數(shù)目：軸承旁連接螺栓直徑：，取蓋與座連接螺栓直徑：，取連接螺栓的間距：，取軸承端蓋螺釘直徑：，取視孔蓋螺釘直徑：，取定位銷直徑：，取、至外箱距離：；；、至凸緣邊緣距離： ；軸承旁凸臺半徑：外箱壁至軸承座端面距離：鑄造過渡尺寸見表箱蓋、箱座肋厚：；5 小車的布置 確定小車軌距和小車輪距小車軌距推薦用表的數(shù)值；小車輪距則應(yīng)根據(jù)機構(gòu)布置緊湊的原則確定或參考已有的設(shè)計數(shù)據(jù)決定，必要時可以調(diào)整小車軌距，因為軌距與卷筒長度及橋架尺寸有關(guān)。對于6312型號軸承有：根據(jù)表，查得其基本額定動載荷，其轉(zhuǎn)速為。對于6308型號軸承有：根據(jù)表，查得其基本額定動載荷，其轉(zhuǎn)速為。（6）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見零件圖。5）齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，即，取，因此；軸環(huán)寬度，即，取，則有（5）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。根據(jù)，選擇6312型軸承其尺寸為，因此。3) 初步選擇滾動軸承。軸承端蓋的總寬度為20 mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定）。半聯(lián)軸器與軸配合的孔徑長度為84 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，因此段的長度應(yīng)比84略小一些，現(xiàn)取；同樣。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于此軸是裝有聯(lián)軸器和齒輪的軸，所以結(jié)構(gòu)采用外伸梁布局，外伸部分裝聯(lián)軸器，兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出的熱補償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩，查表，考慮到轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大（如織布機、挖掘機、起重機、碎石機），故取，則：按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件并且考慮到補償兩軸綜合位移，查表，選用GICL4鼓形齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑（圖10）。（2）初步確定軸的最小直徑 按式初步估算軸的最小直徑。（6）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見零件圖。（5）軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接。5）為了滿足擋油環(huán)軸向定位要求，段的右端需要制出一軸肩，軸肩高度，即，取，因此；齒輪的左端與右軸承之間采用套筒即擋油環(huán)定位。3）齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，即，取，因此；軸環(huán)寬度，即，取，則有。齒輪的右端與右軸承之間采用套筒即擋油環(huán)定位?？紤]到軸承與齒輪潤滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開，可取擋油環(huán)的寬度為21 mm，因此。因軸承主要承受徑向載荷作用，故選用深溝球軸承。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計兩軸承布置在齒輪的兩端，軸系采用兩端單向固定布置，為避免因溫度升高而卡死，軸承端蓋與軸承外圈端面留出的熱補償間隙，軸的初步結(jié)構(gòu)如下圖所示。中間軸的最小直徑顯然是軸承處的直徑（圖9）。（2）初步確定軸的最小直徑 按式初步估算軸的最小直徑。 2）軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件校核計算 由于此軸是階梯軸，根據(jù)式則有其圓軸扭轉(zhuǎn)角為 （18）由于此軸的材料為鋼材，則有剪切彈性模量；L為階梯軸承受扭矩作用的長度，即；由于此軸的扭矩沒變，則有；在段和段不受扭矩作用；對于圓軸，代入上述數(shù)據(jù)有對于精密傳動軸，可取，顯然，故滿足條件。2）危險截面左側(cè)從上式可以看出，與和成正比，而截面左側(cè)的和均比其右側(cè)大，既然右側(cè)安全，那截面左側(cè)肯定安全。 根據(jù)軸的材料，查表得 由于，軸的材料屬于高塑性材料，則有按屈服強度設(shè)計的安全系數(shù)為。（10）按靜強度條件進行校核靜強度校核的目的在于評定軸對塑性變形的抵抗能力。軸按磨削加工，由附圖得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即強化系數(shù)，則按式及式得綜合系數(shù)為：據(jù)軸的材料，得鋼的特性系數(shù)，取，而，則于是，計算安全系數(shù)值，按式、則得故可知其安全。由表查得： 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表查取。的左端和的右端顯然更不必校核，因此該軸只需校核齒輪右端的截面左右兩側(cè)即可。齒輪兩端的應(yīng)力集中影響相近，但靠近軸承端蓋的截面（即的右端）不受扭矩，同時軸徑也較大，故不必做強度校核。（9）精確校核軸的疲勞強度1)判斷危險截面段只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕確定的，因此此段均無需校核。 圖5 軸的載荷分析Fig5 Load analysis of axis其中 1）求水平面支反力如上圖所示有：； （10） 式中：代入數(shù)據(jù)有： 2）繪制水平面的彎矩圖圖6 軸的水平面彎矩Fig6 The level of the axis bending moment其中3）求垂直面支反力如上圖所示有：； （11） 式中： 代入數(shù)據(jù)有： 4）繪制垂直面的彎矩圖圖7 軸的垂直面彎矩Fig7 The vertical of the axis bending moment其中5）求總彎矩6）繪制扭矩圖圖8 軸的扭矩Fig8 Torque of axis其中（8）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即齒輪的中心截面）的強度。（6）確定軸上圓角和倒角尺寸參考表，取軸端倒角和各軸肩處的圓角半徑見零件圖。（5）軸上零件的周向定位半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。5）根據(jù)齒輪傳動的設(shè)計可知，6）根據(jù)4）可知，；軸環(huán)寬度，即，取，則有?？紤]到軸承與齒輪潤滑方式不一樣，因此需要以擋油環(huán)將其隔開，可取擋油環(huán)的寬度為20 mm，